双金属氮化物NiMoN析氢催化剂制备及其电解海水析氢性能的研究

作者：蒋博龙^*; 崔艳艳; 史顺杰; 姜楠; 谭伟强

来源：Acta Chimica Sinica, 2022, 80(10): 1394-1400.

• 氢能源
• 过渡双金属氮化物催化剂
• NiMoN@NC催化剂
• 海水制氢
• 析氢反应(HER)过程

电解水制氢是最具潜力的绿氢制备技术,而高效析氢反应(HER)催化剂的开发对其大规模推广意义重大.选用氯化镍和钼酸铵为镍源和钼源,通过原位生长法获得Ni Mo双金属催化剂前驱体,再以二腈二胺为氮源,高温氮化-程序升温法制备了一系列NiMoxN@NC催化剂(x代表钼酸铵和氯化镍的物质的量比),并对催化剂进行了结构、形貌以及金属价态表征.分别在1 mol/L KOH碱液以及模拟海水中分析了析氢(HER)性能.结果表明,碱液中Ni MoxN@NC催化剂均具有良好的电荷转移速率(Rct<1Ω),具有较好的内在催化活性(Tafel斜率103～168mV/dec).其中,NiMo0.75N@NC催化剂具有最高的极限电流(-178 mA/cm2),最小的过电势η10=0.164 V, η100=0.448 V),最高的内在催化活性, Tafel斜率只有103 mV/dec,且具有较好的稳定性.在海水中,在10 mA/cm2和40 mA/cm2的负载电流下, NiMo0.75N@NC催化剂依旧表现出了较好的稳定性.

• 单位
  青岛理工大学